Fertilité des sols. La clé de voûte des systèmes biologiques

Le dernier dossier de Symbiose a pour but d’en rappeler les grands principes : vie du sol, amendements. Il revient également sur les travaux du réseaux GAB-FRAB et un récent voyage d’étude en Indre-et-Loire.

La fertilité des sols est la clé de voûte des systèmes biologiques. Ce dossier a pour but d’en rappeler les grands principes : vie du sol, amendements. Nous y aborderons également les travaux menés dans le domaine par le réseau GAB-FRAB et iront voir du côté de l’Indre-et-Loire, où un couple d’agriculteurs a su adapter les cultures de la ferme en fonction des différents types de sols qui la composent.

Pour qu’un sol fonctionne et pour en assurer une bonne fertilité, il est nécessaire d’optimiser  « l’activité biologique » (tout micro et macro-organismes confondus : bactéries, champignons, protozoaires, vers de terre, insectes, colemboles, etc),  responsable de la mise à disposition des éléments minéraux nécessaires aux plantes cultivées.  Pour une bonne activité biologique plusieurs paramètres sont essentiels et à respecter dans l’ordre suivant :

  • Une  température adaptée (peu d’activité biologique en hiver), démarrage lent au printemps dans les terres froides.
  • Une bonne gestion de l’eau et de l’air : gestion de la porosité, la gestion de l’air et de la circulation de l’eau peut se faire par le travail du sol, décompaction, fissuration et par structuration microbienne
  • De l’énergie
  • Des nutriments : gestion des matières organiques et gestion des apports calciques. Les microbes qu’ils soient dans le sol où dans le rumen d’une vache ont besoin d’énergie et d’azote.
  • Ainsi l’efficacité de la gestion des matières organiques ne sera effective que si les deux premiers paramètres température du sol et aération du sol sont pleinement remplis.

 

Quelques Éléments pour la gestion des matières organiques

Pour fonctionner une plante a besoin d’éléments minéraux qu’elle prélève dans la solution du sol. Les éléments minéraux proviennent principalement de l’altération des roches du sous-sol. Les éléments organiques sont libérés après l’attaque par des micro-organismes (tout confondu : lombrics, bactéries, champignons …).
De ce fait, le monde végétal et le monde microbien sont indissociables, et tout cela se déroule dans le sol. L’enjeu majeur de la gestion de la fertilité des sols repose sur la gestion de l’équilibre sol-plante-microorganismes.

Les matières organiques, de quoi parle-t-on ?

Il n’y a effectivement pas une seule mais une foultitude de matières organiques… Pour bien gérer les apports organiques, il est donc nécessaire de connaître le type de matière organique et le type de sol sur lequel on va les épandre.
Le fumier par exemple se compose d’un mélange de paille et de déjections animales, il contient de l’azote (dans les déjections), de l’énergie rapide (cellulose contenue dans la paille), ainsi que d’autres matières organiques pouvant faire de l’humus stable.  Le lisier (mélange d’urine et de fécès) quant à lui, contient de l’azote mais peu d’énergie. Il est également important de s’intéresser à la vitesse de mise à disposition de l’énergie et de l’azote.
Un vieux compost, par exemple, par la mise en tas, aura perdu la majeure partie de son énergie rapide, il restera seulement l’énergie lente plus difficile d’accès pour les micro-organismes et dont la mise à disposition des éléments minéraux (la minéralisation) se fera sur plusieurs années.
En revanche, le guano est l’engrais organique le plus riche en azote total et en azote ammoniacal, sachant que l’azote ammoniacal est rapidement disponible pour les plantes.

Sur quel type de sol ?

Les sols n’ont pas tous la même capacité à fixer les éléments minéraux. Les argiles (structure à feuillet) sont reconnues pour avoir la capacité à stocker ces éléments, principalement entre les feuillets qui la compose. En présence d’ions calcium et d’ions fer, les argiles peuvent également former des agrégats avec des humus : le célèbre complexe argilo-humique.
Les limons (en forme de petites billes) quant à eux peuvent fixer des éléments à la surface des particules mais de manière beaucoup moins importantes que les argiles. Les particules de limons fins sont agrégés à la matière organique par « des colles organiques » (du mucus microbien), cette colle est soluble dans l’eau, d’où la désagrégation des sols limoneux lors des pluies hivernales.

Raisonnement pour une gestion des matières organiques…

La gestion organique va principalement se raisonner en fonction de la connaissance de son sol. Les sols argileux par leur capacité à stocker les éléments minéraux vont pouvoir recevoir des matières organiques précurseurs d’humus stable, c’est-à-dire en créant un stock d’énergie lourde mais à diffusion lente dans le sol (composts mûrs). Les sols limoneux ayant une capacité bien moindre de retenir les éléments minéraux devront être fertilisés majoritairement avec des matières organiques riches en énergie fermentescible (sucres rapides) afin de créer des colles pour les particules de limons. Sur de tels sols les apports en composts murs devront être limités et fractionnés  (apports en plusieurs fois).

… En Bretagne…

La majorité des sols Bretons sont à dominante limono-sableuse, donc à faible capacité à retenir les éléments minéraux. Dans le majorité des cas, les sols bretons ne peuvent pas valoriser des apports supérieurs à 15 m3 de lisier, 20 tonnes de fumier ou 12 tonnes de compost par ha et par an.
Dans ces sols, les matières organiques riches en énergie fermentescibles sont à privilégier (fumier frais, compost jeunes, lisiers, engrais verts…). Ces matières organiques ont la capacité de libérer l’énergie et les minéraux rapidement (dans les premiers mois).
Pour l’épandage des matières organiques, il est important de le raisonner par rapport aux besoins des cultures. Les besoins  en énergie et en éléments minéraux des céréales sont lors de la montaison au mois d’avril, les besoins du maïs au mois de juin et les besoins des prairies au printemps.
Par conséquent, en Bretagne il est nécessaire de maximiser les apports de début de printemps en février et mars (pour les fumiers) pour combiner minéralisation des matières organiques avec les besoins des cultures.

Alors comment gérer les fumiers ?

Suite au constat de la faible capacité des sols bretons à stocker les éléments minéraux, il est nécessaire de raisonner la gestion des engrais de ferme.
Premièrement, il est nécessaire de faire attention à la qualité de stockage. Les pertes liées à un stockage extérieur en bout de champ peuvent être importantes : 70% de l’azote total et 90% de l’ammoniac par volatilisation et par lessivage, 20 à 30% des phosphates, 80% du potassium par lessivage.
A l’épandage , il est important de faire attention à bien incorporer les matières organiques de manière superficielle. Il faut éviter les labours avec rasettes aussitôt l’épandage car les matières organiques vont mal se dégrader à cause des conditions anaérobies en profondeur (manque d’oxygène). L’incorporation superficielle est à privilégier afin de faciliter un bon contact sol-fumier en présence d’oxygène pour une dégradation optimale par les micro-organismes.

Le fumier assaini pour nos sols Bretons

Une alternative aux vieux composts (énergie lourde, lente à récupérer), non adaptés aux sols bretons à dominante limoneuse, est la technique du fumier assaini, permettant de combiner les avantages du compostage (élimination des graines adventices par chauffage du tas) et d’en limiter les inconvénients (pertes d’énergie rapide, lessivage des éléments minéraux rapidement disponibles).
La technique repose sur un compostage très court : sortie du fumier et mise en andain, passage immédiatement du retourneur d’andain (ou épandeur en poste fixe), faire un aller-retour. Tout cela dans le but de démarrer rapidement la mise en chauffe du tas. 5 à 8 jours après la mise en tas, faire un deuxième passage de retourneur d’andain. Puis 5 à 8 jours après épandre en phase chaude (soit 10 à 15 jours après la mise en tas).
A noter qu’il est important d’avoir un tas compact et humide pour une bonne montée en température : les jus des tas (riches en éléments solubles facilement assimilables doivent être récupérés soit pour être épandus, soit pour arroser le tas).

Les engrais verts, une autre source potentielle d’énergie rapide

Afin de stimuler l’activité biologique en début de printemps par des apports d’énergie et d’azote rapidement disponible, on peut recourir à l’utilisation d’engrais verts. Attention, un engrais vert est une culture jeune que l’on incorpore avant floraison. En effet, avant floraison les engrais verts sont riches en cellulose et peu riche en lignine.  Par conséquent, ils sont riches en énergie rapidement disponibles pour les micro-organismes.
Par ce raisonnement il peut être intéressant d’épandre du lisier (azote rapidement disponible) sur l’engrais vert  (énergie rapidement disponible) puis de l’incorporer en surface. Les micro-organismes auront donc à leur disposition énergie et azote rapide, favorable à une activité biologique intense productrice de mucus microbien et donc très structurant pour les sols bretons à dominante limoneuse.

 

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